Photons d’Or – Mai 2023
L’image du mois Mai 2023 Les galaxies NGC 4725, NGC 4747 & NGC 4712, par Guillaume GRUNTZ. Parmi les belles galaxies du printemps, NGC 4725 n’est pas l’une des plus populaires… et l’on se demande vraiment pourquoi ! Elle n’a
Située dans la constellation de Persée à « seulement » 1000 années-lumière de nous, la nébuleuse NGC 1333 (ou LBN 741) offre d’après les astronomes une représentation sans doute assez proche du passé de notre propre étoile lors de sa formation, il y a 4,5 milliards d’années.
Cet objet, qui ne constitue qu’une fraction de l’image présentée ici mais dont il constitue incontestablement le « joyau », s’étend sur une quinzaine d’années-lumière et se présente sous la forme d’une nébuleuse par émission dominée par des teintes bleutées caractéristiques de la lumière des étoiles réfléchie par la poussière interstellaire.
Quelques zones d’émission de couleur rouge sont également visibles : il s’agit de phénomènes liés à la formation active d’étoiles dans ces régions et liés à la présence d’objets « Herbig-Haro ».
Ces objets (découverts à la fin du XIXe siècle par S.W. Burnham en observant l’étoile T Tauri, et dont la nature exacte a été déterminée conjointement à la fin des années 1940 par Georges Herbig et Guillermo Haro) sont de petites nébulosités résultant des ondes de choc provoquées par la collision de la matière éjectée à grande vitesse par des étoiles en formation (associées à un rayonnement UV très intense) avec les nuages de gaz et de poussières environnants.
Quelques 500 objets de ce genre ont été découverts à ce jour, toujours dans les zones de formation stellaire et souvent à proximité d’autres objets caractéristiques des différentes phases de création d’étoile (globules de Bok, disques protoplanétaires…).
Bien que très éphémères aux échelles de temps cosmiques, les astronomes estiment que notre galaxie compterait en permanence environ 150 000 objets de ce type.
Il est par ailleurs assez fréquent d’observer plusieurs de ces structures dans une même zone, comme cela est le cas dans le complexe de NGC 1333.
L’image ci-contre, réalisée par le télescope spatial Hubble, révèle certains de ces objets Herbig-Haro au sein de cette nébuleuse.
De fait, NGC 1333 contient plusieurs centaines d’étoiles jeunes (et beaucoup âgées de moins d’un million d’années) encore « cachées » au sein des nuages de poussières opaques en lumière visible ; mais qui peuvent être révélées par l’observation infrarouge (par exemple sur l’image ci-contre, réalisée par le satellite Spitzer).
Sur cette image, on peut clairement distinguer les zones composées essentiellement de poussières (en haut, en rouge) et celles composées de gaz (au centre, en bleu-vert), ainsi que les ondes de choc (vert-jaune en bas de l’image) qui contribuent à disperser le gaz de la nébuleuse.
Avec une activité aussi soutenue, la nébuleuse finit par totalement disparaitre au bout de quelques dizaines de millions d’années…
Grâce à cette image et à d’autres observations complémentaires dans d’autres longueurs d’onde (rayons X, radio, millimétrique…), les astronomes ont également pu identifier deux « sous-amas » au sein de l’amas NGC 1333 et étudier un grand nombre de disques de matière autour d’étoiles jeunes ou encore en formation, ainsi que des disques protoplanétaires.
Associées à l’étude de la population stellaire au sein des nébulosités et des amas associés, ces travaux permettent de mieux comprendre les mécanismes de formation stellaire, qui constituent un enjeu majeur de l’astrophysique moderne.
Ces zones sont également de formidables zones d’exploration pour dénicher des naines brunes : des astres intermédiaires entre une planète gazeuse géante et une étoile et dont l’étude est très importante pour mieux comprendre ces mécanismes.
Ne disposant pas de la masse critique nécessaire à la fusion thermonucléaire de l’hydrogène, mais pouvant héberger des réactions de fusion du deutérium, ces objets compris entre 13 et 75 fois la masse de Jupiter (et dont la température de surface est comprise entre 1000 et 2000 Kelvin) sont souvent considérés comme des « étoiles ratées ».
Mais en réalité, elles sont bien classées au sein de la catégorie des « étoiles naines » en raison de leur mode de formation (effondrement d’un nuage de gaz et non par accrétion au sein d’un disque autour d’une étoile existante). Des naines brunes comportant un disque protoplanétaire (et mêmes des planètes en orbite autour d’elles) ont ainsi déjà été observées (ci-contre).
NGC 1333 présente sur ce point une caractéristique intéressante, qui explique le grand nombre de travaux qui lui sont consacrés en ce domaine : cette nébuleuse compte une proportion « anormalement » élevée de naines brunes, dont le nombre est estimé à la moitié du nombre d’étoiles formées, avec une masse moyenne estimée à environ 20 fois la masse de Jupiter.
De nombreux travaux de recherche sont ainsi menés pour comprendre pourquoi le nombre de naines brunes est si élevé dans cette nébuleuse ; ou pour le dire d’une autre manière, pourquoi le taux « d’échec » de formation d’étoiles capables d’initier la fusion de l’hydrogène est-il beaucoup plus important que dans les autres nébuleuses du même type.
L’étude de ces causes, probablement liées à des spécificités de la densité et/ou de la composition de la nébuleuse NGC 1333, sont essentielles pour comprendre la manière dont les caractéristiques physico-chimiques de la nébuleuse et du milieu interstellaire environnants affectent le mécanisme de formation des étoiles.
Ces travaux sont complétés, en parallèle, par la recherche « d’objets libres de masse planétaire » (« planemos » – pour « Planetary mass objects« ), dont certains identifiés dans NGC 1333 ne dépassent pas 6 fois la masse de Jupiter…
La découverte et l’étude de ces « planemos » est des plus intéressantes, car elle peut conduire à envisager de manière nouvelle (voire à remettre en cause) la distinction classique entre « étoiles » et « planètes », du moins en ce qui concerne leur mode de formation.
En effet, ces objets, dont la masse ne dépasse pas 0,015 masse solaire et ne leur permet donc même pas d’initier – contrairement aux naines brunes – la réaction de fusion du deutérium, présentent bien des caractéristiques de planètes mais peuvent avoir été formés par effondrement gravitationnel de la même manière qu’une étoile.
Ces objets demeurent aujourd’hui encore largement méconnus : quel est leur nombre ? Se forment-ils autour d’étoiles avant d’être éjectés ou circulent-il sur des orbites extrêmement elliptiques, laissant croire qu’ils sont sont sur des trajectoires « libres » (« free-floating« ) ? Peuvent-ils se former par effondrement gravitationnel au sein d’une nébuleuse et, dans ce cas, constituent-ils des « sous naines brunes » ? Peuvent-ils représenter une masse significative qui n’aurait pas été prise en compte dans les modèles cosmologiques ?
Toutes ces questions sont encore sujettes à débat ; ce qui fait de l’astronomie une science fascinante, où même les objets que l’on croit bien connaitre peuvent se révèlent des plus mystérieux…
Outre son grand intérêt scientifique, NGC 1333 est l’un des très beaux objets du ciel d’hiver : le subtil mélange de nébulosités par réflexion et par émission lui confère des couleurs contrastées et très photogéniques ; d’où sa popularité certaine parmi les astrophotographes.
Souvent représenté seul, voire en gros plan à l’aide d’une longue focale, cette nébuleuse est plus rarement mise en valeur dans un champ vraiment large incluant les différentes nébulosités présentes dans cette zone riche en poussières de la constellation de Persée.
Equipé d’un RASA 8″, un instrument très lumineux et à courte focale (f/d : 2) et d’une caméra très sensible, Michael Werny tire ici tout le parti de ce setup pour en proposer une vision particulièrement riche et cristalline ; pour laquelle il n’a pas hésité à braver le froid pendant de longues heures (-6°).
Mais toute médaille a son revers, et des températures ambiantes aussi basses permettent également de pousser un peu plus le refroidissement de la caméra (-30°) et de réduire le bruit électronique, ce qui est toujours un avantage sur des objets aussi peu lumineux.
Outre les multiples nébuleuses par réflexion qui entourent NGC 1333 (VdB12, VdB13), les nébuleuses obscures sont magnifiquement mises en valeur, avec un dégradé qui rend parfaitement justice à leur densités respectives et à la richesse de ce complexe (LDN 1450, Barnard 203, Barnard 205).
Le traitement est très bien exécuté, avec un bruit bien maitrisé et des couleurs présentes sans être trop saturées ; un choix qu’apprécieront les amateurs d’images à l’aspect naturel. La dynamique d’ensemble est très bien respectée, avec une superbe mise en avant des bandes de poussières dont la présence bien marquée devant les zones de fond de ciel vient conférer à l’image un relief bien perceptible. La seule petite réserve que l’on pourrait formuler concerne l’aspect de certaines étoiles lorsqu’on regarde l’image en « full » (avec la présence de quelques halos lumineux), mais ce détail est assez anecdotique au regard de la beauté d’ensemble de l’image.
Résidant en Belgique (dans la région de Wallonie), Michael Werny, 43 ans, a débuté l’astrophoto au début des années 2000.
Alors armé d’un simple instrument d’initiation (le classique 114/900 avec lequel beaucoup d’astronomes amateurs ont fait leurs premières armes), il réalise quelques images planétaires avec une webcam VestaPro bricolée.
Fréquentant beaucoup les forums pour en apprendre davantage, Michael a décidé il y a quelques années de franchir sérieusement le pas et de réaliser des images qu’il pourrait imprimer en grand format.
Après quelques hésitations, son choix s’est finalement porté sur deux tubes complémentaires : un C8 et un RASA 8″, associés à la caméra « star » du moment, l’ASI 2600 dans sa version couleur.
Grâce à cet équipement performant, Michael réalise aujourd’hui de superbes images et notamment des champs larges qui tirent pleinement parti du potentiel du RASA 8″.
Une visite de sa galerie AstroBin est chaudement recommandée !
Date : 15 décembre 2022
Lieu : Tinlot (Belgique)
Optique : Celestron RASA 8″
Monture : SW EQ6-R Pro
Caméra : ZWO ASI2600 MC
Filtres : –
Echantillonnage : 1,9″/px
Poses : 120 x 150s
Temps total : 5h00
Traitement : Pixinsight & Lightroom
Les Photons d’Or récompensent chaque mois une image particulièrement remarquable réalisée par un amateur… n’hésitez pas à proposer vos images !
Si l’espace commentaires n’est pas accessible, consultez le guide pratique pour y remédier !
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